Природен газ

Природният газ е смес от газове, образували се в недрата на Земята при анаеробното разлагане на органични вещества.

Природният газ се отнася към полезните изкопаеми. В пластовете на земните недра той се намира в газообразно състояние – във вид на отделни натрупвания (газови залежи) или във вид на газова „шапка“ над нефтогазовите местонаходища, а също и в разтворено състояние в нефт или вода. При нормални условия (101,325 kPa и 0 °C) природният газ се намира само в газообразно състояние. Природният газ може да се намира и в кристално състояние под формата на естествени газохидрати.

Природният газ е важен енергиен ресурс.

Сър Хъмфри Дейви още през 1813 г. прави ред анализи и заключава, че рудничният газ е смес от метан с малко количество азот и въглероден диоксид – т.е. той е качествено тъждествен по състав с газа, отделящ се от блатата (т.е с природния газ).

Физични свойства

Природният газ е смес от въглеводороди от метановия хомоложен ред CnH2n+2: метан (СН₄) – от 92 до 98%, етан (С₂Н₆), пропан (С₃Н₈), и незначителни количества по-тежки въглеводороди като пентан (С₅Н₁₂), хексан (С₆Н₁₄) и други. В почти всички видове природен газ се съдържат азот (N₂) и въглероден диоксид (СО₂), а по–рядко – сероводород (Н₂S) и инертни газове. В природния газ, освен изброените елементи, се съдържат прах и водни пари, разтворени в него при контакта му с пластовата вода в земните недра.

Природният газ се втечнява при –161 °С и е по-лек от въздуха. При концентрация на природен газ от 5 до 15% във въздуха сместа е взривоопасна, което го прави доста по безопасен от пропан-бутана и голяма част от леките течни горива, които в много по малка концентрация предизвикват експлозия. Температурата на самозапалване на природния газ е 537 °С. Основните продукти при изгарянето му са въглероден диоксид и водни пари.

Газът няма мирис. За да бъде забелязвано изтичането му, към него се добавя миризлив химикал (одорант), имащ рязка, неприятна миризма (на гнило зеле, чесън, развалени яйца). Най-често като одорант се използват различни тиоли (меркаптани), например етилмеркаптан (16 g на 1000 m³ природен газ).

Изкопаемо гориво

Природният газ се е образувал преди милиони години от останките на микроскопични растения и животни, които са обитавали океаните. При гниенето без достъп на кислород съдържащите се в тях водородни и въглеродни атоми се свързват и образуват вещество, наречено метан.

Древните китайци първи използвали природен газ, за да изпаряват морска вода и да добиват сол. Преди 1830 г. нефтотърсачите в САЩ смятали природния газ за отпаден продукт и го изгаряли на място. От 70-те години на XX в. започнало транспортирането на природен газ по тръби до американските градове.

Транспортиране на газа

Природният газ основно се пренася чрез тръбопроводи. Газът под налягане от 7,5 MPa се пренася по тръби с диаметър до 1,42 m. При движението си по тръбопровода газът губи потенциалната си енергия вследствие на триенето (както между газа и стената на тръбата, така и между слоевете на самия газ) и се затопля. Затова през определени разстояния се строят компресорни станции, в които газът се компресира до налягане от 5,5 до 12 MPa и след това се охлажда. Строежът и обслужването на тръбопроводите е доста скъпо, но все пак това е най-евтиният от гледна точка на начални капиталовложения и организация начин за транспортиране на газа на неголеми и средни разстояния.

Освен тръбопроводния транспорт, широко се използват и специални танкери – газовози. Това са кораби, с които газът се превозва във втечнено състояние в специални изотермични съдове при температура от −160 до −150 °С. За да се втечни, газът се охлажда с течен азот при повишено налягане. Степента на това повишение достига 600 пъти в зависимост от нуждите. За да се транспортира газът по този начин, е необходимо да се прекара газопровод от находището до най-близкия морски бряг, на брега да се построи терминал (който е значително по-евтин от обикновено пристанище), на който се втечнява газът и се товари на танкери, и да се осигурят самите танкери. Обикновено вместимостта на съвременните танкери е от 150 000 до 250 000 m³. Този метод на транспортиране е значително по-икономичен от тръбопроводния, стига разстоянието до потребителя на втечнения газ да е над 2000 – 3000 km, но се изискват по-високи начални вложения в инфраструктура, отколкото при тръбопроводния метод. Към достойнствата му се отнася и фактът, че втечненият газ е много по-безопасен при превоз и съхранение, отколкото сгъстеният.

През 2004 г. международните доставки на газ по тръбопроводи са били 502 млрд m³, а на втечнен газ – 178 млрд m³.

Има и други технологии за транспортиране на газа, например с помощта на железопътни вагони-цистерни.

Външни препратки